Dynamique et Interactions en phase Condensée

   

 

 

 

 

Responsable : Gérard BALDACCHINO

 

Les activités du groupe Dynamique et Interactions en phase COndensé e (DICO) concernent des processus physico-chimiques en solution avec un accent particulier sur les interactions moléculaires et les aspects dynamiques. Sont étudiés des molécules simples, des multichromophores  et des nanocristaux. DICO étudie des états électroniquement excités et leur relaxation, le transfert d’énergie et des charges, l’ionization, la formation des radicaux libres, la dynamique des réactions. Il utilise la spectroscopie d'absorption et  de fluorescence de la centaine de fs à la centaine de ms. En parallèle, des calculs théoriques visent à décrire la complexité des phénomènes. DICO fait aussi un effort de dissémination de ses résultats vers le grand public.

Ses principales thématiques sont:

 
#575 - Màj : 20/03/2019
Thèmes de recherche

Physico-Chimie et Chimie-Physique

Une réaction chimique dépend non seulement des atomes et des molécules mises en jeu mais aussi de leur environnement à courte distance. Comprendre le déroulement d'une réaction chimique demande ainsi une approche fondamentale prenant en compte à la fois ses aspects temporels et spatiaux.

Physico-Chimie  et Chimie-Physique
Physique de la matière condensée, étude par l’interaction rayonnement matière

Physique de la matière condensée, étude par l’interaction rayonnement matière

Les grandes installations de l’IRAMIS, telles que les spectromètres de diffusion, de diffraction et les stations d’imagerie de neutrons du LLB ou l’accélérateur SIRIUS du LSI, sont particulièrement adaptées à l’étude des propriétés physiques de la matière condensée.

Domaines Techniques
The specificity of the group is the use of high-performing time-resolved spectroscopy. DNA and its constituents are fragile systems so particular care is taken with regards to excitation energy and sample handling. Time-resolved fluorescence (fluorescence decays, fluorescence anisotropy decays and time-resolved fluorescence spectra) can be recorded from 100 fs to 100 ns using a combination of two detection techniques; fluorescence upconversion and time-correlated single photon counting.
Time-resolved techniques for the study of biological molecules
Voir aussi
Faits marquants scientifiques
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Dans les cellules photovoltaïques, l'absorption d'un photon par un matériau semi-conducteur crée une paire électron-trou (appelée exciton), résultant de l’excitation d’un électron de la bande de valence vers la bande de conduction.
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Les télomères*, régions de l’ADN situées sur les extrémités des chromosomes, jouent un rôle important dans la division cellulaire, la cancérogénèse et le vieillissement.
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La recherche de biomarqueurs volatils en vue d’un diagnostic non-invasif de pathologies telles que le cancer ou de maladies infectieuses comme la tuberculose, est un enjeu médical majeur.
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L'ADN de nos cellules est naturellement soumis à divers types de rayonnements. Parmi les plus énergétiques du spectre solaire, les ultra-violets sont susceptibles de provoquer de graves endommagements, et les mécanismes associés méritent d'être détaillés.
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Les mélanines sont une large classe de biopolymères responsables de la pigmentation chez l’homme. Les mélanines les plus courantes sont l'eumélanine et la phéomélanine, toutes les deux censées protéger les cellules de la peau à l'irradiation UVB, réduisant ainsi le risque de cancer de la peau.
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26 mars 2014
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29 novembre 2013
Le transport et la distribution de médicaments dans l’organisme sont des mécanismes complexes régis par de nombreux processus différents. Un rôle important est joué par les protéines de transport, responsables de la fixation et la libération des médicaments.
25 mars 2011
Les irradiations aux rayons ultra-violets A (UVA) sont connues pour être à l'origine de cancers de la peau. En considérant une molécule d'ADN modèle, les chercheurs du Laboratoire Francis Perrin (CNRS/CEA-IRAMIS, à Saclay) en collaboration avec un laboratoire du CEA-INAC, à Grenoble, ont exploré la façon dont les UVA agissent directement sur cette molécule complexe.
22 mai 2006
D. Markovitsi, T. Gustavsson, E. Lazzarotto, S. Marguet, D. Onidas, F. Talbot
Laboratoire Francis Perrin, CEA/ DSM/DRECAM/SPAM-CNRS URA 2453 F-91191 Gif-sur-Yvette, France Tous les médecins nous mettent en garde contre les expositions sans protection au soleil pouvant provoquer coups de soleil, mais aussi à long terme, cancers de la peau.
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Thèses
0 sujet /LIDYL/DICO

Dernière mise à jour : 09-10-2020


 

Stages
Dynamique des solides au cycle optique.
Towards optical cycle dynamics in solids.

Spécialité

Interaction laser-matière

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

31/03/2023

Durée

4 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

GUIZARD Stephane
+33 1 69 08 78 86

Autre lien

Résumé/Summary
Ce stage s’insère dans un projet de recherche, financé par l’ANR, dont objectif est de sonder la dynamique des solides avec une résolution temporelle ultime, femtoseconde et sub-femtoseconde, en développant de nouvelles méthodes pompe-sonde optiques sur l’Equipex Attolab, au LOA (ENSTA-X) et à l’Orme des Merisiers (CEA- Université Paris Saclay).
This internship is part of a research project, funded by the french Agency ANR, whose purpose is to probe the carrier dynamics in solids with ultimate femtosecond and sub-femtosecond resolution, by developing new optical pump-probe methods on the Equipex Attolab, at LOA (ENSTA) and at L’Orme des Merisiers (CEA- Université Paris Saclay).
Sujet détaillé/Full description
Le programme de recherche TOCYDYS (Toward Optical CYcle DYnamics in Solids), à caractère fondamental, a pour but de sonder la dynamique des solides, avec une résolution temporelle à l’échelle du cycle optique et de franchir la limite de résolution femtoseconde. Nous nous concentrerons dans un premier temps sur les isolants tels que la silice et le quartz (SiO2) ou le saphir (Al2O3).
Le travail sera réalisé sur les facilités récemment ouvertes au LOA at au LIDYL de l’Equipex AttoLAb (http://attolab.fr/). Nous aurons accès aux lasers stabilisés en phase et impulsions VUV ultra brèves VUV associées.
Les expériences consisteront à exciter les échantillons avec des impulsions de quelques cycles optiques (intensité de 1012 à 1015 W/cm2) et à sonder la dynamique par mesure de changement de réflectivité, dans les domaines IR et visible, puis avec les trains d’impulsions attosecondes dans le VUV. Nous aurons un accès direct aux mécanismes physiques de l’interaction laser matière et aux étapes initiales de la relaxation électronique du solide : ionisation multiphotonique, tunnel ou Zener, modulation de la bande interdite, diffusion inélastique des porteurs, ionisation par impact, effet Auger, etc.
Durant la première partie du programme, au Laboratoire d’Optique Appliquée- LOA, les mesures seront faites dans les domaines visible et proche IR, avec pour objectif d’atteindre la résolution du cycle optique. Ensuite, dans la deuxième partie, nous construirons un montage pour la mesure de réflectivité dans le domaine VUV, capable d’enregistrer les variations de l’amplitude de l’impulsion sonde, mais aussi ou de la phase en utilisant l’interférométrie spatiale dans le domaine VUV.

Le programme de recherche TOCYDYS a reçu un financement de l’’agence nationale de la recherché (ANR) pour la période 2020-2023. Le stage de Masters est donc financé. Celui-ci pourra se dérouler, pour la partie expérimentale, au LOA, en collaboration avec Davide Boschetto (https://loa.ensta-paristech.fr/research/appli-research-group/) ou à l’Orme des Merisiers (http://attolab.fr/).
The fundamental TOCYDYS (Toward Optical Cycle Dynamics in Solids) research program aims to probe the dynamics of solids with temporal resolution at the optical cycle scale and to cross the femtosecond resolution limit. We will initially concentrate on insulators such as silica and quartz (SiO2) or sapphire (Al2o3).
The experiments will be carried out on the facilities recently opened at LOA and LIDYL of Equipex Attolab (http://attolab.fr/), where we will have access to phase-stabilized lasers and associated ultra short VUV pulses.
The experiments will consist of exciting the samples with pulses of a few optical cycles (intensity in the range 1012 to 1015 W/cm2) and probing the dynamics by measuring change of reflectivity, in the IR and visible domains, then with attosecond pulse trains in the VUV.
We will have direct access to the physical mechanisms of the material laser interaction and to the initial stages of the electronic relaxation of the solid: multiphoton, tunnel or Zener ionization, modulation of the band gap, inelastic diffusion of the carriers, impact ionization, Auger effect, etc.
During the first part of the program, at the Laboratory of Applied Optics- LOA, the measurements will be made in the visible and near IR domains, with the objective to achieve the resolution of the optical cycle. Then, in the second part, we will construct a set-up for the reflectivity measurement in the VUV domain, capable of recording variations in the amplitude of the probe pulse, but also of the phase using spatial interferometry in the VUV domain.
The TOCYDYS research program received funding from the National Research Agency (ANR) for the period 2020-2023. So the Masters internship is funded. The experimental part will be conducted at LOA in collaboration with Davide Boschetto (https://loa.ensta-paristech.fr/research/appli-research-group/) or at the attolab facility (CEA Saclay-Orme des Merisiers, http://attolab.fr/ ).
Mots clés/Keywords
Physique des solides, dynamique électronique, phénomène ultrarapides, physique attoseconde.
Solid state physics, carrier dynamics, ultrafast phenomena, attosecond physics.
Compétences/Skills
Lasers femtosecondes, méthodes pompe sonde optiques, détection synchrone.
Femtosecond lasers, optical pump probe techniques, synchronous detection.
Images
L\'interaction médicament-protéine étudié par spectroscopie de fluorescence résolue en temps
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Nouvelles lumières sur l’interaction entre les rayons UVA et l’ADN
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Effets coopératifs dans l\'absorption du rayonnement UV par les bases de l\'ADN
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Etude du photorécepteur \
Primary processes induced in DNA by absorption of UV radiation
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Identification d\'un nouveau mécanisme d\'endommagement de l\'ADN de nos cellules par du rayonnement UV de basse énergie
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